CN215062932U - 一种聚光用反射镜组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚光用反射镜组件，包括：玻璃反射镜片组、中间粘接层以及支撑托板，所述支撑托板是从上到下由第一薄膜、无机胶凝材料以及第二薄膜复合组成的曲面立体结构；所述玻璃反射镜片组通过中间粘接层固定在所述支撑托板上。该聚光用反射镜组件能够大幅度减少原材料及生产制造费用，从而降低聚光用反射镜组件成本，进而使聚光太阳能利用大范围推广应用。

Description

一种聚光用反射镜组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能聚光利用领域，尤其涉及一种高效低成本的聚光用反射镜组件。

背景技术

由于太阳光的辐射分布密度较低，为了降低太阳能利用成本，对太阳光线进行汇聚再转化利用成为一种常见的有效手段，其中采用反射镜将太阳光进行反射聚集然后发电或者集热，将太阳能转换为电能或者热能，是常见的太阳能利用方式。

根据反射聚光方法的不同通常分为点聚光和线聚光两种，具体有碟式聚光、塔式聚光和槽式聚光、线性菲涅尔式聚光等形式，各种聚光形式中为了得到更高的聚光倍率和更好的聚光效果，所使用的反射镜片大部分为曲面反射镜片，综合考虑性能指标、使用寿命及投资造价等各方面因素后，基本都选择曲面玻璃反射镜，通过将平面玻璃或平面玻璃镜片进行高温热变形或机械冷弯变形获得的，制造成本较高；还有少部分使用多片小尺寸的平面玻璃反射镜片组合达到聚光效果，虽然成本稍低，但聚光倍率一般会低一些。同时，在实际工程应用中，反射镜片通常都需要布置在支撑结构上，成为一定尺寸规格的、光学形状稳定且满足使用环境条件下支撑安装强度的反射镜组件，才能够安装使用及按照预定方式跟踪聚光。目前，这些支撑结构大都为金属框架支撑结构，一方面材料成本居高不下，另外制造及安装效率较低，所花费的人工成本也很高；还有一些支撑结构采用层状复合材料的支撑托板结构，可以实现标准化半自动生产，生产效率较高，但由于大量使用有机材料，原材料成本较高且强度较差，同时使用寿命较短。总体来看，反射镜组件的成本是聚光太阳能利用系统中的重要成本因素，目前的反射镜组件结构及生产方式涉及的材料及人工成本较高，已严重制约了该行业发展，有效解决该问题成为使聚光太阳能利用大范围推广应用的关键因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效低成本的聚光用反射镜组件，能够大幅度减少原材料、简化生产工序，降低生产制造费用，从而降低聚光用反射镜组件的成本。

本实用新型提供一种聚光用反射镜组件，其特征在于，自上而下包括：玻璃反射镜片组、中间粘接层以及支撑托板，所述支撑托板是从上到下由第一薄膜、无机胶凝材料以及第二薄膜复合组成的曲面立体结构；所述玻璃反射镜片组通过所述中间粘接层固定在所述支撑托板上。

进一步地，所述玻璃反射镜片组包括至少两片玻璃反射镜片，所述玻璃反射镜片为曲面玻璃反射镜片或平面玻璃反射镜片；优选地，所述曲面玻璃反射镜片为热弯玻璃反射镜片或冷弯复合玻璃反射镜片。

进一步地，所述中间粘接层为粘接材料或增强粘接材料或粘接填充材料，将所述玻璃反射镜片组与所述支撑托板可靠固定在一起，也可增加玻璃镜片机械强度，也可以将所述玻璃反射镜片背部与空气进行隔绝，防止所述玻璃反射镜片与空气中的水接触，提高所述玻璃反射镜片的使用寿命，例如所述增强粘接材料为防爆薄膜，所述粘接填充材料为发泡粘接剂等。

进一步地，所述无机胶凝材料为石膏或水泥，优选为水泥。

优选地，所述水泥为钙质水泥或镁质水泥，优选使用镁质水泥胶凝材料，例如菱镁水泥等。

进一步地，所述无机胶凝材料还包括内部增强材料，以使所述支撑托件有更好的支撑强度。

优选地，所述增强材料为金属丝线、金属丝网、玻璃纤维束、玻璃纤维丝网、植物纤维。

进一步地，所述第一薄膜或所述第二薄膜为塑料薄膜或薄金属带材箔材或塑料薄膜与金属箔材的复合材料，可以增强所述支撑托板结构的机械强度，实现内部所述无机胶凝材料与外部空气、水汽、水分及有害气氛的隔绝，还可以改善粘接效果，增强所述玻璃反射镜片与所述无机胶凝材料之间的固定强度。

进一步地，所述支撑托板的边缘截面布置有保护层，所述保护层为胶或者漆，对所述无机胶凝材料起到保护的作用。

进一步地，所述支撑托板还包括位于所述支撑托板背部的至少一个维度方向的增强肋条，所述增强肋条优选采用金属薄板冲压或折弯制造。

进一步地，所述增强肋条结构与所述支撑托板采用相同材料的结构形式。

进一步地，所述增强肋条包括同一维度至少两个平行布置的肋条。

优选地，所述肋条的立体截面呈L型或H型或C型，以进一步增强所述支撑托板的结构强度。

进一步地，当配合使用平面玻璃反射镜片组时，所述支撑托板形成的聚光光学面型为折线聚光光学面型，所述折线聚光光学面型为一维聚光折线面型或二维聚光折线面型；所述一维聚光折线面型用于线性聚光，所述二维聚光折线面型用于点聚光。

进一步地，所述一维聚光折线面型的各平面在一个维度内夹角为零度。

本实用新型提供的聚光用反射镜组件采用了多个玻璃反射镜片在支撑托板上的粘接，形成了具有聚光功能的光学曲面，较传统大面积的聚光反射镜片相比成本大幅下降；另外，支撑托板的主体材料采用无机凝胶材料，成本低廉，一体成型，力学强度高，能够大幅度减少原材料及生产制造费用，从而降低聚光用反射镜组件成本，增强了聚光用反射镜组件的使用寿命，进而使聚光太阳能利用大范围推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的一些结构形式。

图1为本申请中一个实施例的聚光用反射镜组件横截面剖视图；

图2为本申请中一个实施例的支撑托板的横截面剖视图；

图3为本申请中一个实施例的聚光用反射镜组件立体结构示意图；

图4为本申请中另一个实施例的聚光用反射镜组件横截面剖视图；

图5为本申请中再一个实施例采用曲面反射镜片组的聚光用反射镜组件结构示意图；

图6为本申请中再一个实施例的采用平面反射镜片组的聚光用反射镜组件结构示意图。

图中：

1为支撑托板，2为中间粘结层，3为玻璃反射镜片组，4为第一薄膜，5为无机胶凝材料，6为第二薄膜，71为辅助增强肋条，72为增强肋条，7为肋条，8为保护层

具体实施方式

下面将结合本实实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1是根据本实用新型的一个实施例的聚光用反射镜组件的横截面剖视图。图1中，该聚光用反射镜组件由上到下包括：玻璃反射镜片组3、中间粘接层2以及支撑托板1。所述若干玻璃反射镜片组3通过所述中间粘接层2固定在所述支撑托板1上。

具体的，所述玻璃反射镜片组3包括至少两片玻璃反射镜片，所述玻璃反射镜片为曲面玻璃反射镜片或平面玻璃反射镜片，所述曲面玻璃反射镜片优选为为热弯玻璃反射镜片或冷弯复合玻璃反射镜片。

优选地，所述中间粘结层2为粘接材料或增强粘接材料或粘接填充材料，将所述玻璃反射镜片3与所述支撑托板1可靠固定在一起，同时可以增加强度，也可以将所述玻璃反射镜片3的背部与空气进行隔绝，防止所述玻璃反射镜片3与空气中的水接触，提高所述玻璃反射镜片3的使用寿命，例如所述增强粘接材料为防爆薄膜，所述粘接填充材料为发泡粘接剂等。

进一步地，所述支撑托板的横截面剖视图如图2所示，所述支撑托板1是从上到下由第一薄膜4、无机胶凝材料5以及第二薄膜6复合组成的曲面立体结构，所述支撑托板1的边缘截面布置有保护层8，所述保护层8优选为胶或者漆；使所述无机胶凝材料5处于良好封闭保护状态。

具体的，所述无机胶凝材料5为石膏或水泥，优选为水泥；优选地，所述水泥为钙质水泥或镁质水泥，钙质水泥主要包括硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥。镁质水泥细分为氯氧镁水泥、硫氧镁水泥、磷酸镁水泥。本实用新型中的无机胶凝材料优选为镁质水泥凝胶材料例如菱镁水泥材料。镁质水泥具有较好的抗冻性能，在冬季比较严寒、全年太阳辐照条件好的西北地区这一特点使其具有更好的适用性。另外镁质水泥材料还具有以下优势：1) 具有轻质、高强性能(40-60kg/m²)；2)与水泥制品相比，分别为：抗压、抗拉强度高出1～2 倍，抗冲击性能高出1～5倍，耐磨性高出3倍，抗冻性提高2～4倍；3)优于木材的蓄热系数 S24＝4.9W/m.K,有较好的反抗温度变化的性能；4)镁质胶凝保温材料的密度300±20kg/m³，导热系数在0.08～0.06W/m.k，有较好的保温、隔热性能。既具有保温、隔热性又具有防火性能。虽然镁质水泥有以上诸多优点，但是它也有短处，其中，抗水渗透性较差、吸潮返卤这一短处严重制约了其大范围推广，但是在近些年的材料改性中，加入改性剂，可以有效将这一短处的影响缩小化。本实用新型由位于所述无机胶凝材料上下的第一薄膜、第二薄膜以及端部的保护层将所述无机胶凝材料与外界隔绝，也就很好的将所述无机胶凝材料的短处在使用时进行了规避。优选地，所述无机胶凝材料还包括内部增强材料，以使所述支撑托件有更好的支撑强度。优选地，所述增强材料为金属丝线、金属丝网、玻璃纤维束、玻璃纤维丝网、植物纤维。

优选地，所述第一薄膜4和/或第二薄膜6材料为功能性表面，所述功能性表面为塑料薄膜或薄金属带材箔材或塑料薄膜与金属箔材的复合材料。所述塑料薄膜例如为PET薄膜，塑料薄膜与金属箔材的复合材料，例如为铝箔置于外部以防止外部环境条件对于塑料薄膜的损伤，塑料薄膜置于内部以防止所述无机胶凝材料中氯离子对金属材料可能的腐蚀效应。值得注意的是，虽然所述薄金属带材优选为铝箔，但是所有不被氯离子腐蚀的金属材料均落入本实用新型专利的保护范围内。所述功能性表面可以增强所述支撑托板结构的机械强度，实现内部所述无机胶凝材料5与外部空气、水汽、水分及有害气氛的隔绝，还可以改善粘接效果，增强所述玻璃反射镜片3与所述无机胶凝材料5之间的固定强度。

当配合使用平面玻璃反射镜片组时，所述支撑托板1形成的光学面型为折线聚光光学面型，所述折线光学面型为一维聚光折线面型或二维聚光折线面型；本实用新型中的图1、图2以及图3中所示出的实施例为一维聚光折线面型。所述一维聚光折线面型用于线性聚光。进一步地，所述一维折线面型的各平面在一个维度内夹角为零度，即在所述一维折线面型上粘接的所述平面玻璃镜片为平行布置的。

图3为一个实施例的聚光用反射镜组件立体结构示意图，如图3所示，所示支撑托板1还包括位于所述支撑托板1背部的至少一个维度方向的增强肋条，所述增强肋条优选采用金属薄板冲压或折弯制造。所述增强肋条结构也可与与所述支撑托板采用相同材料的结构形式，具体地，所述增强肋条分为三层结构，两端分别为第一、第二薄膜，中间为无机胶凝材料，在增强肋条的边缘布置有保护层8，以使所述无机胶凝材料5处于封闭状态，不与空气中的水汽以及其他有害成分接触，保持较长的寿命。所述增强肋条包括同一维度至少两个平行布置的肋条7。具体地，所述增强肋条包括长度方向上的至少两个平行布置的肋条7，优选地，所述增强肋条还包括宽度方向上的至少两个平行布置的肋条7，作为辅助增强肋条。优选地，所述肋条7的立体截面呈L型或H型或C型，以进一步增强所述支撑托板1的结构强度。

需要说明的是，当所述光学面型为一维线性聚光的曲面型或折线面型(槽型或类似槽型)，且该曲面型或折线面型的截面高度(槽深尺寸)超过100毫米，特别是超过200毫米时，称为深槽面型，该面型同时具备光学形状保持及强度增强肋条的功能，无需在背部添加增强肋条或者只需布置与长度方向垂直的增强肋条，即可具备很好的自支撑作用。

实施例二

图4为本申请中另一个实施例的聚光用反射镜组件横截面剖视图。如图4所示，该实施例与实施例一相似，不同点在于，实施例二中采用的的玻璃反射镜片组3为曲面反射镜片组，所述支撑托板1形成的聚光光学面型为多个曲面拼接而成，所述聚光光学面型为平滑的曲线组成，而实施例一中所述的光学面型为折线聚光光学面型；所述多个曲面形成一维聚光光学面型，所述一维聚光光学平滑面型用于线性聚光。所述曲面玻璃反射镜优选为为热弯玻璃反射镜或冷弯复合玻璃反射镜。

需要说明的是，所述多个曲面也可形成二维聚光光学面型，虽然该面型在本申请中没有附图示出，但是也落入本申请的保护范围内。

实施例三

图5为本申请中再一个实施例采用曲面反射镜片组的聚光用反射镜组件结构示意图；如图5所示，本实施例中所述支撑托板1形成的光学面型为微曲率光滑光学面型，玻璃反射镜片采用曲面玻璃反射镜片，优选为冷弯曲面玻璃反射镜片。所述支撑托板1 呈“几”字型立体结构，所述“几”字型立体结构的上部平台为所述光学面型，所述支撑托板1的底部边缘有伸向外部的折边，以提供一定的支撑能力。所述支撑托板1的结构与实施例一相同，不同之处是在制备成型时采用的模具不同，形成的结构形式不同，此处不再一一赘述。由于本实施例中所述支撑托板1呈“几”字型立体结构，形成光滑的微曲面面型，所述光滑的曲面面型的弦高较小无法像深槽结构一样单纯靠面型提供强度，因此需要设置增强肋条来增加所述支撑托板1的强度。所述支撑托板1中空腔体的中心位置间隔设置有长度方向增强肋条，所述增强肋条优选采用金属薄板冲压或折弯制造，所述增强肋条也可选用与所述支撑托板相同的材料与结构。所述增强肋条72包括至少 2个肋条，所述肋条的上部与所述支撑托板1的背部相接处。优选地，所述支撑托板1 的背部的宽度方向还间隔设置至少两个肋条形成辅助增强肋条71，用以维持所述支撑托板1在宽度方向上的支撑强度。优选地，所述增强肋条71与所述辅助增强肋条71设置位置和设置间隔相同，可以提供更强的结构强度，维持结构稳定，增强所述支撑托板1 的寿命。

在所述支撑托板1的“几”字型曲面面型平台上布置所述中间粘结层2，所述中间粘结层2为粘接材料或增强粘接材料或粘接填充材料，将所述玻璃反射镜片组3与所述支撑托板1可靠固定在一起，同时可以增加强度，也可以将所述玻璃反射镜3片背部与空气进行隔绝，防止所述玻璃反射镜片组3与空气中的水接触，提高所述玻璃反射镜片3的使用寿命，例如所述增强粘接材料为防爆薄膜，所述粘接填充材料为发泡粘接剂等。

进一步地，在所述中间粘结层2上布置所述玻璃反射镜片组3，所述玻璃反射镜片组3包括至少两片曲面玻璃反射镜片。所述曲面玻璃反射镜片优选为为冷弯复合玻璃反射镜片。需要注意的是，所述多个曲面玻璃反射镜片组成曲面玻璃反射镜片组3，所述曲面玻璃反射镜片组3的宽度大于所述“几”字型支撑托板1的宽度。

图6为本申请中再一个实施例的采用平面反射镜片组聚光用反射镜组件结构示意图。图6与图5中所示的聚光用反射镜组件结构相似，不同之处在于，所述支撑托板1 形成的光学面型为微曲率折线光学面型，玻璃反射镜片组采用平面玻璃反射镜片组3。需要注意的是，所述平面玻璃反射镜片组3的宽度不宽于所述“几”字型支撑托板1的宽度。

综上，本实用新型提供的聚光用反射镜组件采用了多个玻璃反射镜片在支撑托板上的粘接，形成了具有聚光功能的光学曲面，较传统大面积的聚光反射镜片相比成本大幅下降；另外，支撑托板的主体材料采用无机凝胶材料，成本低廉，一体成型，力学强度高，能够大幅度减少原材料及生产制造费用，从而降低聚光用反射镜组件成本，增强了聚光用反射镜组件的使用寿命，进而使聚光太阳能利用大范围推广应用。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种聚光用反射镜组件，其特征在于，自上而下包括：玻璃反射镜片组、中间粘接层以及支撑托板，所述支撑托板是从上到下由第一薄膜、无机胶凝材料以及第二薄膜复合组成的曲面立体结构；

所述玻璃反射镜片组通过所述中间粘接层固定在所述支撑托板上。

2.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述玻璃反射镜片组包括至少两片玻璃反射镜片，所述玻璃反射镜片为曲面玻璃反射镜片或平面玻璃反射镜片。

3.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述中间粘接层为粘接材料或增强粘接材料或粘接填充材料。

4.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述无机胶凝材料为石膏或水泥。

5.根据权利要求4所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述水泥为钙质水泥或镁质水泥。

6.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述无机胶凝材料还包括内部增强材料。

7.根据权利要求6所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述内部增强材料为金属丝线、金属丝网、玻璃纤维束、玻璃纤维丝网、植物纤维。

8.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述第一薄膜和/或所述第二薄膜为塑料薄膜或薄金属带材箔材或塑料薄膜与金属箔材的复合材料。

9.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述支撑托板的边缘截面布置有保护层，所述保护层为胶或者漆。

10.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述支撑托板还包括位于所述支撑托板背部的至少一个维度方向的增强肋条。

11.根据权利要求10所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述增强肋条结构与所述支撑托板采用相同材料的结构形式。

12.根据权利要求10所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述增强肋条包括同一维度至少两个平行布置的肋条。

13.根据权利要求12所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，所述肋条的立体截面呈L型或H型或C型。

14.根据权利要求1所述的一种聚光用反射镜组件，其特征在于，当配合使用平面玻璃反射镜片组时，所述支撑托板形成的聚光光学面型为折线聚光光学面型，所述折线聚光光学面型为一维聚光折线面型或二维聚光折线面型；

所述一维聚光折线面型用于线性聚光，所述二维聚光折线面型用于点聚光。

Images